名称は、起点（仙台市）と終点（石巻市）から1文字ずつ取って付けられた。仙石線は私鉄である宮城電気鉄道の路線が1944年（昭和19年）の戦時買収により国有化された路線であり、1987年（昭和62年）の国鉄分割民営化によりJR東日本の路線となった。JR東日本が保有する営業路線の中では東北地方唯一、JRグループでは日本最北の直流電化路線である。電動車による他路線への直通運転が不可能である点を活かし、2WAYシートやATACSなど開発システムのテスト路線となることが多い。駅間距離が短く、また、開業当初より仙台口においては1時間に2 - 3本の運行が行われていた。このため、国有化後、地元では国電と呼ばれていた。あるいはほかの国鉄路線と仙石線の駅がそれぞれ立地する松島や塩竈、石巻などでは仙石線の駅を「電車駅」、ほかの国鉄路線の駅を「汽車駅」と呼ぶなどして区別していた。東塩釜駅付近 - 高城町駅間は東北本線と併走しており、2015年には松島海岸駅 - 高城町駅間に連絡線が作られ、仙石東北ラインとして直通運転を開始している（保守用の渡り線はこれ以前から存在していた）。東北本線と徒歩連絡が可能な駅もあるが、通しの乗車券が発券できるのは松島駅 - 高城町駅間のみである。仙台駅では松島への観光には仙石線（普通列車）の利用を推奨する案内が行われている。松島観光の拠点駅である仙石線松島海岸駅には並行する仙石東北ライン・東北本線の列車は駅がなく停車しないためである。仙石東北ラインで松島海岸駅に向かう場合、高城町駅での乗り換えが必要となるが、同駅での待ち時間には20分を要することもある。なお、東北本線には「松島駅」があるが、同駅は松島の観光エリアから1km程度離れている。仙台駅 - 松島駅間と仙台駅 - 松島海岸駅間の運賃はともに410円である。一方、塩釜方面への案内は特にされてはいないが、仙台からの場合、観光目的地であるマリンゲート塩釜や鹽竈神社は本塩釜駅が最寄りの下車駅となる。ただし、宮城県塩釜高等学校など東北本線塩釜駅の利用が至便な施設も存在する。2000年（平成12年）に完成した仙台トンネルに新線が開通し、あおば通駅 - 陸前原ノ町駅間の約3.5kmが地下線となった。ラインカラーはスカイブルー（■）に設定されている。支線をのぞく全区間がIC乗車カード「Suica」の仙台エリアに含まれている。あおば通駅 - 中野栄駅間は仙台市地下鉄との代替輸送（振替輸送）対象路線に指定されており、当該区間が運転見合わせとなった場合は、仙台市地下鉄東西線（青葉通一番町駅 − 荒井駅）への振替乗車が認められる場合がある。
元弘3年(1333年)足利尊氏が丹波篠村八幡宮での挙兵に応じた内藤顕勝（定房とも）が戦功により船井郡を与えられ建武2年（1335年）に八木に入ったのが築城の始まりとされる。明徳3年（1392年）、細川頼元が丹波守護に任命されると、管領として在京を常とする細川氏に代わり内藤氏がこの城を守護所として機能させていた｡永享3年（1431年）7月24日に､｢持之将軍義教ノ命ニヨリ守護代ヲ香西ヨリ内藤備前入道ニ替エル｣(『満済准后日記』)と記され、細川氏の被官となっていた内藤備前入道こと内藤信承が丹波国の守護代となったことにより、八木城は守護である細川氏・守護代である内藤氏の威勢を示すものとして本格的に拡張されはじめたものと推定されている。信承は嘉吉2年（1442年）もしくは嘉吉3年（1443年）に死去あるいは更迭されたようで、嘉吉3年（1443年）6月には次の丹波国の守護代として内藤之貞が任じた。また1449年（宝徳元年）-1452年（享徳元年）には内藤元貞と交替していたようである。宝徳3年（1451年）細川勝元が八木城山麓に龍興寺を建立した。八木村という地名に因み、号を米山とする。その後上原元秀が文明14年（1482年）12月に丹波国守護代になったようだが、明応2年（1493年）10月に長塩弥六との刃傷沙汰があって、同年11月に死亡したようである。明応4年（1495年）8月24日に、｢細川自丹波国上洛、守護代事内藤二返給了｣(『大乗院寺社雑事記』)とあるので、上原元秀の父の上原賢家の没落後は内藤元貞が再び守護代に戻ったものと思われている。その後1505年（永正2年）-1521年（大永元年）までは内藤貞正が守護代となり、続いて内藤国貞が守護となったようである。しかし細川氏綱、三好長慶に味方して以降、八木城は幾度か戦場となったが、天文22年（1553年）9月に落城し内藤国貞も討ち死にした(『細川両家記』)。その後松永久秀の弟松永長頼が八木城を奪還した。松永長頼は三好氏軍の中で十河一存と並び早くから軍功をあげ、三好長慶の信頼が厚かった人物であったと思われている。「丹波が13年間に亙って三好氏の版図であったのは、専ら彼（松永長頼）の軍略によるところが多い」とされる。その戦の天才も『多聞院日記』によると永禄8年（1565年）8月、赤井直正の反撃にあって討ち死にしたようである。